材料表征分析方法(复旦大学).pdf

第五章 材料表征分析方法 主 讲 人： 杨振国 单 位： 材料科学系 办 公 室： 先进材料楼 407室 联系方式： zgyang@fudan.edu.cn （O） 复旦大学材料科学系 2012.9 5. 表征分析法 5.1 样品宏观检验 5.2 材料组成分析 5.3 断口表面形貌观察与分析 5.4 热性能试验分析 5.5 电性能检验分析 5.6 力学性能试验分析 5.7 有限元应力模拟分析 复旦大学材料科学系 2012.9 5.1 样品宏观检验 一般流程： 记录异常状态 拍照并检查外观 全景图和细节图 图片整理编号并简要说明 后续分析测试 常用方法： 数码相机、光学放大镜、金相显微镜/体视显微镜等。 注意点： • 视角不正； • 没标明放大倍数标尺； • 需要详细观察的区域缺乏后继放大照片。 复旦大学材料科学系 2012.9 5.2 材料组成分析 5.2.1 表面元素分析 5.2.1.1 二次离子质谱仪（SIMS） 5.2.1.2 X射线光电子能谱仪(XPS) 5.2.1.3 俄歇电子能谱仪（AES） 5.2.1.4 离子探针显微分析（IMMA） 5.2.1.5 X射线荧光光谱仪（XRF） 5.2.1.6 能谱分析仪（EDS） 5.2.2 相结构分析 5.2.2.1 X射线衍射分析（XRD） 复旦大学材料科学系 2012.9 5.2 材料组成分析 5.2.3 元素分析 5.2.3.1 质谱分析（MS） 5.2.3.2 电感耦合等离子体质谱分析（ICP-MS） 5.2.3.3 电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES） 5.2.3.4 直读光谱仪（OES） 5.2.3.5 石墨炉原子吸收光谱（GF-AAS） 5.2.4 基团分析 5.2.4.1 傅立叶变换红外光谱分析（FTIR） 5.2.4.2 拉曼光谱分析（Raman) 5.2.4.3 核磁共振光谱分析(NMR) 复旦大学材料科学系 2012.9 5.2.1.1 二次离子质谱仪（SIMS） ● 基本原理 借助入射离子的轰击功能，将样品表面原子溅出，由质谱仪 测定溅出的二次离子质量，根据质谱峰位的质量数，可以确 定二次离子所属的元素或化合物，从而可精确测定表面元素 的组成。这是一种常用的表面分析技术。 特点 检出限达ppb级。但元素不同差别可达三个数量级以上。 唯一可准确地分析H元素的含量 要求样品表面平整。 易获得表面组成的三维分布。 复旦大学材料科学系 2012.9 SIMS示意图 复旦大学材料科学系 2012.9 二次离子质谱仪（SIMS） CAMECA IMS-6F 检测范围：H-U 检测极